L'assemblaggio di circuiti stampati (PCBA) consente un collegamento stretto tra i PCB nudi e i componenti elettronici, in modo che le corrispondenti funzioni elettriche siano pienamente implementate e possano infine svolgere il proprio ruolo nelle prestazioni affidabili dei prodotti elettronici in cui verranno utilizzati.
Fino ad ora,due tipi di assemblaggio sono prevalenti nella produzione elettronica: la tecnologia a foro passante (THT) etecnologia a montaggio superficiale (SMT)Sono stati ampiamente applicati nel processo PCBA, ciascuno con i propri vantaggi o ambiti di specializzazione. La scelta tra SMT o THT svolge un ruolo essenziale nell’efficienza produttiva e nei costi, e il loro impiego è direttamente associato ai package dei componenti PCB, quindi è di grande importanza conoscere il loro confronto e le rispettive condizioni di applicazione.
Assemblaggio a foro passante
• Definizione di assemblaggio a foro passante
L’assemblaggio a foro passante si riferisce al processo in cui i componenti a foro passante vengono saldati sulla scheda nuda mediante saldatura a onda o saldatura manuale, con i terminali dei componenti che attraversano i fori praticati nelle schede PCB.
• Applicazione dell'assemblaggio a foro passante
I componenti a foro passante (THC) sono adatti a prodotti ad alta affidabilità che richiedono un legame più robusto tra gli strati, poiché sono in grado di sopportare sollecitazioni ambientali più elevate grazie ai loro terminali che attraversano i fori della scheda. Questo è il motivo principale per cui la tecnologia THT è stata ampiamente applicata in prodotti militari e aerospaziali che possono essere soggetti a accelerazioni estreme, urti o alte temperature. Inoltre, la tecnologia a foro passante è anche adottata per i test e i prototipi che talvolta richiedono regolazioni e sostituzioni manuali.
• Componenti a foro passante
I componenti a foro passante sono disponibili in due tipi: componenti a terminali assiali e componenti a terminali radiali. I componenti a terminali assiali presentano un conduttore rettilineo che attraversa il componente e i cui terminali lo attraversano da un’estremità all’altra. Durante il processo THA, le due estremità del terminale passano attraverso i fori praticati sulla scheda a circuito stampato, in modo che i componenti risultino più vicini e più aderenti alla scheda. L’immagine seguente mostra tipici componenti a terminali assiali.
I componenti a terminali radiali, tuttavia, presentano un terminale che sporge dal corpo del componente. L’immagine seguente mostra tipici componenti a terminali radiali.
Sulla base delle immagini sopra, è facile rendersi conto della differenza tra i componenti a terminali assiali e quelli a terminali radiali. I primi indicano una distanza flessibile tra i due terminali, mentre i secondi indicano una distanza fissa. Inoltre, i componenti a terminali radiali rimangono sollevati rispetto alla scheda, occupando meno spazio sulla scheda rispetto ai componenti a terminali assiali.
• Vantaggi e svantaggi dell'assemblaggio a foro passante
Il montaggio a foro passante garantisce un legame meccanico più robusto ed è adatto per prodotti destinati a sopportare sollecitazioni meccaniche. Inoltre, l’assemblaggio a foro passante è facile da regolare e sostituire manualmente ed è ampiamente utilizzato per test e prototipazione.
Perché i terminali dei componenti a foro passante attraversano fori sulla scheda che richiedono molto tempo e comportano costi più elevati. Il montaggio a foro passante limita anche lo spazio di instradamento dei PCB multistrato, poiché i fori praticati devono attraversare tutti gli strati della scheda.
Per quanto riguarda la saldatura dei componenti a foro passante, ci si affida alla saldatura a onda o alla saldatura manuale, con il risultato che sia l’affidabilità sia la ripetibilità vengono messe alla prova e anche l’efficienza produttiva risulta ridotta.
Assemblaggio a montaggio superficiale
• Definizione di assemblaggio a montaggio superficiale
L’assemblaggio a montaggio superficiale si riferisce al processo mediante il quale i componenti a montaggio superficiale o i dispositivi a montaggio superficiale (SMD) vengono montati sulla scheda nuda tramite la pasta saldante, che svolge il ruolo di colla per fissare i componenti a montaggio superficiale alla scheda. Il processo generale di assemblaggio a montaggio superficiale comprende la stampa della pasta saldante, il posizionamento dei componenti,ispezione ottica automatizzata (AOI), saldatura a rifusione, AOI o AXI ecc.
• Applicazione del montaggio superficiale
Sviluppata già negli anni ’60, la tecnologia a montaggio superficiale è diventata popolare a partire dagli anni ’80. Fino ad oggi, si può affermare che la maggior parte dei prodotti elettronici viene assemblata tramite l’applicazione della SMT. I componenti utilizzabili con la SMT sono di dimensioni più ridotte e possono essere montati su entrambi i lati di una scheda, per cui l’assemblaggio a montaggio superficiale offre prestazioni migliori nei prodotti ad alta densità e miniaturizzati. Inoltre, il peso ridotto e la miniaturizzazione sono due tendenze principali dei futuri prodotti elettronici. Pertanto, la SMT sarà sempre più accettata dall’industria.
• SMD
I dispositivi a montaggio superficiale coprono classificazioni così ampie che è quasi impossibile elencarli uno per uno. Tuttavia, non è un compito difficile riassumerne le caratteristiche che ti offriranno una migliore comprensione dell’assemblaggio a montaggio superficiale:
a.Lead più breviDiversamente dai componenti a foro passante con terminali, i componenti o dispositivi a montaggio superficiale hanno terminali più corti, che garantiscono una connessione elettrica più robusta.
b.Taglie più piccoleI componenti SMD sono molto più piccoli dei componenti a foro passante e alcuni di essi sono persino troppo piccoli per essere visti a occhio nudo, come il package 01005. Le dimensioni ridotte degli SMD consentono un maggiore risparmio di spazio sulla scheda nuda.
c.Maggiore affidabilitàI componenti SMD si basano sulle sfere di saldatura sottostanti per ottenere una migliore capacità di connessione e la saldatura a rifusione li fissa saldamente sulla scheda, migliorando notevolmente l’affidabilità e la ripetibilità.
• Vantaggi e svantaggi dell'assemblaggio a montaggio superficiale
La tecnologia SMT è più adatta a PCB di dimensioni ridotte, a componenti ad alta densità e consente un maggiore risparmio di superficie sulla scheda. Poiché non sono necessari fori di perforazione, la SMT offre costi inferiori ma anche tempi di produzione più brevi. Nel processo di assemblaggio PCBA, la velocità di montaggio SMT può raggiungere migliaia o addirittura decine di migliaia di chip all’ora, mentre il montaggio a foro passante ne consente meno di un migliaio. Inoltre, i giunti di saldatura ottenuti tramite forno di rifusione presentano una maggiore affidabilità e ripetibilità, ed è stato dimostrato che la SMT offre prestazioni più solide in presenza di vibrazioni.
Tuttavia, una volta che i componenti suscettibili a sollecitazioni meccaniche vengono assemblati tramite SMT, la loro affidabilità può risultare ridotta.
Confronto complessivo tra assemblaggio a foro passante e assemblaggio a montaggio superficiale
In conformità con l’introduzione riportata sopra, si può concludere che l’assemblaggio a montaggio superficiale risulta più efficiente e più economico rispetto all’assemblaggio a foro passante. L’elettronica moderna ha visto l’applicazione della tecnologia SMT nella maggior parte dei prodotti elettronici. Tuttavia, quando le prestazioni meccaniche, elettriche e termiche speciali vengono considerate come prioritarie, il montaggio a foro passante rimane ancora importante.
Sebbene la scienza e la tecnologia stiano facendo costanti progressi in ogni momento e i prodotti più recenti sostituiranno inevitabilmente quelli vecchi, ciò non significa che le tecnologie tradizionali debbano essere completamente eliminate. Per esempio, i PCB multistrato sono più avanzati e complessi dei PCB monostrato, ma ti piacerebbe utilizzare PCB multistrato in un orologio o in un giocattolo semplice? La risposta sarà sicuramente NO. I meriti di alcune vecchie scuole possono ancora essere il motivo principale per cui esse continueranno a svolgere un ruolo in futuro.
Assemblaggio a foro passante e assemblaggio a montaggio superficiale, PCBCart li copre tutti
